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Bild: Parker Hannifin

Global agierende Industrieunternehmen müssen an jedem ihrer Produktionsstandorte eine einheitliche Produktqualität sicherstellen. Dafür benötigen sie hochwertige Systemkomponenten, die jeweils einem weltweiten Universalstandard entsprechen und dieselben Spezifikationen aufweisen. Für die Hersteller dieser Komponenten bedeutet das: Um die Bedürfnisse ihrer Kunden zu erfüllen, müssen sie gewährleisten, dass ihre Produkte im Hinblick auf Leistungsfähigkeit, verwendete Werkstoffe sowie Spezifikationen absolut identisch sind.

Diese Anforderungen gelten auch für die Hersteller von Komponenten für Hydraulikanlagen. Bei Hydraulikschläuchen lässt sich noch eine weitere Entwicklung beobachten: Die Spezifikationen der Schläuche werden zunehmend auf die Anforderungen der Konstrukteure von Hydraulikanlagen abgestimmt.

Nach Kundenwunsch spezifiziert

In der Vergangenheit basierten die wichtigsten Spezifikationen für Hydraulikschläuche auf detaillierten Maßangaben sowie auf den Konstruktionsmerkmalen. Die gängigsten Spezifikationen bezogen sich bislang auf Standardmaße für Schläuche mit einer oder zwei Geflechtslagen (EN 853 – SAE J 517 100R1 und R2), Schläuche im Compact-Design (EN 857) sowie Hochdruckschläuche mit vier und sechs Spiraleinlagen (EN 856 – ISO 3862 type 4SP, 4SH, R12, R13, R15 – SAE J 517 100R12, 100R13, 100R15).

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Leistungsdefinitionen der ISO 18752: Die Spezifikation orientiert sich am Druckbereich, nicht an der Schlauchkonstruktion. Bild: Parker Hannifin

Das Konzept für neue Spezifikationen basiert nun nicht mehr auf dem Aufbau des Schlauchs und den technischen Daten, sondern legt wesentliche Aspekte der Anwendung beim Kunden zugrunde, wie beispielsweise Betriebsdruck, Temperatur und Lebensdauer. Schließlich müssen Schläuche und Armaturen die permanent steigenden Anforderungen moderner Maschinen und Anlagen erfüllen, die in anspruchsvollen Anwendungen und in rauer Umgebung eingesetzt werden.

Daher orientieren sich erfolgreiche Hersteller bei der Entwicklung neuer Hochleistungsschläuche mehr und mehr an der isobaren Spezifikation ISO 18752:2014. Diese internationale Norm wurde 2006 eingeführt und 2012 sowie zuletzt 2014 aktualisiert. Sie stieß weltweit schnell auf eine hohe Akzeptanz und legte so eine universelle Spezifikation für Hydraulikschläuche fest.

Gerade ist sie dabei, zum neuen Standard für Hydraulikschläuche zu werden, einem Standard, der sicherstellt, dass die Bedürfnisse von Maschinen- und Anlagenbauern, und nicht der Schlauchaufbau maßgeblich sind für die Entwicklung und Produktion von Hochleistungsschläuchen für Hydraulikanwendungen.

In der ISO 18752 werden die Anforderungen für zehn isobare Druckklassen von 3,5 bis 56,0 MPa festgelegt, vier Kategorien (A-D) beschreiben die Druckimpulsbeständigkeit sowie den Temperaturbereich. Sieben verschiedene Konstruktionen mit Textil- oder Stahldrahteinlagen sind beschrieben und werden wiederum in die Kategorien Standard (S) und Compact (C) mit kleineren Außendurchmessern und Biegeradien unterteilt. Alle Schläuche, die der ISO-18752-Norm entsprechen, sind für Hydraulikflüssigkeiten des Typs HHL, HM, HR und HV geeignet und für einen Temperaturbereich von -40 bis zu 120°C, wie in der ISO 6743-4, festgelegt.

Letztlich folgt die ISO 18752 einem Ansatz, der sich von der vorherigen Norm unterscheidet. Sie bildet die Konstruktionspraxis von Anwendern ab, die Hydraulikanlagen nach Leistung konzipieren. Folglich konzentrieren sich die meisten Hersteller bei ihren neuesten Schlauch- und Armaturen-Familien auf den kritischen Bereich des Betriebsdrucks, die Temperatur und auch auf die Lebensdauer. Damit nützt die Norm insbesondere Endanwendern, welche die Auswahl des richtigen Hydraulikschlauchs intelligent angehen wollen.

Der passende Schlauch für jeden Bedarf

Als Beispiel für aktuelle Industrie-Lösungen aus einer Hand bietet Parker Hannifin, ein Hersteller in der Antriebs- und Steuerungstechnologie, als Teil seines Globalcore-Programms drei verschiedene Versionen von Hydraulikschläuchen an (Good – Better – Best), die den größten Bereich möglicher Anwendungen abdecken.

  • „Good“ bezeichnet Schläuche mit Standardaußenschicht für einen Temperaturbereich bis 100 °C. Sie bestehen im Wesentlichen aus strapazierfähigem synthetischem Gummi, der gegen mittleren Abrieb sowie gegen weitere schädliche Umwelteinflüsse wie UV-Strahlung und Ozon beständig ist.
  • „Better“ bietet eine Tough-Cover-Schlauchaußenschicht (TC) für einen Medien-Temperaturen bis 125 °C. Die TC-Decke ist 80-mal abriebfester als bei der Standard-Version. Damit ist sie besonders für Anwendungen mit starker Beanspruchung geeignet.
  • Bei Einsätzen mit extrem starker Beanspruchung ist die Version „Best“ das Material der Wahl.
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Dickhäuter: Drei Varianten sind für die Außenschicht im Programm. Sie unterscheiden sich beim Temperaturbereich, vor allem aber in der Abriebfestigkeit. Bild: Parker Hannifin

Diese Schläuche verfügen über eine Super-Tough-Außenschicht (ST), die etwa 450-mal abriebfester ist als die Standardversion. Diese Strapazierfähigkeit garantiert höchste Zuverlässigkeit und längere planmäßige Wartungsintervalle.

Natürlich sind bei der Auswahl eines Hydraulikschlauchs neben den mechanischen Anforderungen viele weitere Aspekte zu beachten, beispielsweise die Nennweite, die den Druckverlust minimiert und somit die Beschädigung des Schlauchs verhindert, wenn Hitze oder übermäßige Turbulenzen entstehen.

Um die richtige Durchflussgeschwindigkeit zu gewährleisten, muss ein geeigneter Innendurchmesser gewählt werden. Damit es nicht zu rissigen oder beschädigten Schlauchdecken, Innenschichten oder Druckträgern kommt, sollten sowohl die Temperatur des Mediums als auch die Umgebungstemperatur berücksichtigt werden. Darüber hinaus spielt angesichts der Vielfalt der erhältlichen Typen und Klassen von Hydraulikflüssigkeiten auch die chemische Beständigkeit des Schlauchs eine entscheidende Rolle.

Was den Druck betrifft, gelten die üblichen Regeln: Wahrscheinlich im System auftretende Druckspitzen sind ebenso zu berücksichtigen wie die Einhaltung des empfohlenen Sicherheitsfaktors, da dies die Lebensdauer des Schlauchs beeinträchtigen und zu unnötigen Risiken führen kann.

Kompatible Komponenten aus einer Hand

Die Sicherheit sollte bei Hydrauliksystemen immer an erster Stelle stehen. Deshalb sollten idealerweise alle Komponenten wie Schläuche, Armaturen und Schlauchpressen aus einer Hand kommen. Der Einsatz verschiedener Komponenten von unterschiedlichen Herstellern ist nicht empfehlenswert, da jede dieser Komponenten kleinste Unterschiede aufweisen kann und so eine Inkompatibilität die Folge sein kann.

Zu den letzten Schritten in der Konstruktion eines Hydrauliksystems gehört, die richtigen Kombination von Schlauch und Armatur auszuwählen. Diese ist entscheidend für die Funktionalität und Lebensdauer der gesamten Anlage.

Um die Schlauchauslegung so einfach wie möglich zu machen, enthält die Globalcore-Familie nur fünf Schlauchtypen in Verbindung mit zwei Armaturenserien als einheitliches System, das nach den Leistungsfestlegungen der ISO 18752 (Kategorien und Typen) gefertigt und geprüft wurde. So trägt das Konzept dazu bei, den Lagerbestand sowie die Komplexität der Bestellnummern zu verringern. Die Hydraulikschläuche halten üblichen Betriebsdrücken in der Industrie (21 bis 42 MPa) und selbst härtesten Bedingungen stand. Um dies zu gewährleisten, werden die Schläuche mit den doppelten Anforderungen der ISO 18752 geprüft.

Neben einer Vielzahl verschiedener Schlauchdecken und Temperaturen bietet das Programm weitere Merkmale, um den industriellen Anforderungen gerecht zu werden: halber Mindestbiegeradius, geringer Kraftaufwand beim Biegen für leichteren Einbau und fortschrittliche chemische Beständigkeit des Innenschlauchs.

Konstanter Druck in allen Größen

Kompakte, übersichtliche Systeme wie Parkers Globalcore erleichtern Erstausrüstern sowie Wartungs- und Reparatur-Dienstleistern die Auswahl des richtigen Schlauchs gemäß der von ihnen benötigten Leistung. Kompakte Spiralschlauchtypen, die geringes Gewicht und hohe Flexibilität für einfacheren Einbau oder Austausch bieten, weisen nicht nur einen um fast 30 Prozent geringeren Außendurchmesser als vergleichbare herkömmliche Hydraulikschläuche auf, sie bieten zudem in allen Größen einen konstanten Betriebsdruck von beispielsweise 350 bar. Mit zwei Millionen Zyklen sind sie auf Impulsfestigkeit beziehungsweise Lebensdauer geprüft und außerdem Flex-Impuls getestet.

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Ungewisse Reise: Wer kann schon sagen, wo eine Maschine letztlich landet? Das Globalcore-Programm bietet Parker weltweit an. Bild: Parker Hannifin

Nicht nur die Auswahl geeigneter Schläuche fällt damit leichter, sondern auch die der passenden Armatur. Hervorzuheben ist hier die Serie 43/48, welche mit mehr als 2500 Anschlussformen verfügbar ist. Die Parkrimp-No-Skive-Pressarmatur ermöglicht eine schnelle Konfektionierung ohne Abschälen der schützenden Schlauchdecke. Das verhindert einen frühzeitigen Ausfall des Schlauchs durch zu starkes oder ungenügendes Abschälen. Für den Einsatz in stark korrosiven Umgebungen stehen Armaturen in Edelstahl zur Verfügung.

Die Serie 77 wurde speziell für Anwendungen mit höheren Drücken konzipiert und ist in mehr als 500 Anschlussformen verfügbar. Durch die Montage mit einer Parkrimp-Schlauchpresse und die reduzierte Einschubkraft geht die Arbeit schnell und leicht von der Hand. Wegen der kompakten Konstruktion fallen die Höhe der Armatur sowie der Außendurchmesser geringer aus. Dadurch verringert sich die neutrale Länge hinter der Armatur, sodass in vielen Fällen auf teurere Bogenarmaturen verzichtet und stattdessen auf gerade Armaturen zurückgegriffen werden kann. Außerdem wird ein besserer Durchfluss sichergestellt und der daraus entstehende Druckverlust beziehungsweise die Wärmeentwicklung wird vermindert.

Die Produktfamilie deckt die meisten Betriebsdrücke und Anforderungen ab, die in der Industrie anfallen. Bedenkt man die Komplexität bei der Auswahl von flexiblen, hydraulischen Verbindungen, so ist sie damit besonders geeignet für Konstrukteure, die ständig unter Zeitdruck stehen. Übersichtlich strukturiert und universell verfügbar für viele Einsatzfelder stellt sie eine Lösung für Erstausrüster und Endanwender dar. do

Autoren: Luca Pozzi und Alain Chaurand, Parker Hannifin

Das bleibt hängen

Die Globalcore-Familie

Das Globalcore-Programm enthält fünf Schlaucharten und zwei Armaturen. Es deckt vier Betriebsdruck-Bereiche ab: 210, 280, 350 und 420 bar. Für die Außenschicht der Schläuche sind drei unterschiedlich strapazierfähige Varianten erhältlich. Bei den Armaturen wählen die Anwender und Erstausrüster zwischen der Serie 43/48 mit mehr als 2500 möglichen Anschlussformen und der 77er Serie für höheren Druck mit mehr als 500 verfügbaren Anschlussformen.

Die Schläuche sind nach ISO 18752 konstruiert, gefertigt und geprüft. Das System ist weltweit verfügbar und wird unabhängig vom Produktionsstandort nach den selben Spezifikationen hergestellt.